Обеспечение экологической безопасности систем водоснабжения и водоотведения технически сложных объектов
Приводятся сведения по координации и концентрации исследований и разработок, направленных на совершенствование деятельности ресурсоснабжающих и коммунальных предприятий страны на основе их модернизации и технического перевооружения. Приводятся конкретные примеры реализаций и величины предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водных ресурсов загрязняющими веществами поверхностного стока.
Ключевые слова: безопасный город, нормативно-правовая база в области научно-технологического, инновационного развития, методики оценки состояния безопасности промышленных объектов, технологии и материалы для эффективной очистки поверхностного стока.
На заседании президиума Совета при президенте Российской Федерации по модернизации экономики и инновационному развитию России 31 июля 2013 года была утверждена и включена в перечень технологических платформ технологическая платформа «Комплексная безопасность промышленности и энергетики» (ТП КБПЭ).
Инициатива учреждения технологической платформы «Комплексная безопасность промышленности и энергетики, ставшая ответом на поручение Владимира Путина (протокол заседания совета генеральных и главных конструкторов при председателе Правительства Российской Федерации от 07.12.2009 г. № 4, п.7), по сути послужила сигналом для ведущих организаций отрасли к началу работ не только по обеспечению надежности и безопасности в промышленности и энергетике, но и в обеспечении комплексной безопасности инженерной инфраструктуры городов с целью формирования некого стандарта-образа и, соответственно, требований безопасного города. По своей сути технологические платформы - это коммуникационный инструмент, направленный на активизацию усилий по созданию перспективных коммерческих технологий, новых продуктов (услуг), на привлечение дополнительных для проведения исследований и разработок на основе сформированных механизмов государственно- частного партнерства (ГЧП), совершенствования нормативной правовой базы в области научно-технологического, инновационного развития.
В соответствии с таким определением ТП КБПЭ представляет собой самоуправляемое сообщество, ставящее свое целью цель координацию и концентрацию исследований и разработок, производственно-технологических, финансовых, административных и образовательных ресурсов, направленных на:
- создание инновационных технологий, новых продуктов и услуг, обеспечивающих повышение комплексной безопасности промышленности и энергетики, в первую очередь, за счет прогнозирования и предупреждения аварийных и чрезвычайных ситуаций;
- совершенствование деятельности ресурсоснабжающих и коммунальных предприятий РФ на основе их модернизации и технического перевооружения;
- совершенствование системы технического регулирования.
Деятельность платформы «Комплексная безопасность промышленности и энергетики» (ТП КБПЭ) сегодня охватывает широкий спектр направлений: от ядерной и радиационной безопасности, пожарной и экологической безопасности, неразрушающего контроля и технической диагностики оборудования и объектов до комплексных систем мониторинга и управления безопасностью сложных технических объектов и систем, от комплексной безопасности зданий и сооружений до мониторинга прогнозирования и моделирования природных явлений, их вероятных последствий и обеспечения безопасности жизнедеятельности в целом, а также информационные технологии, телекоммуникация и связь, надежность систем энергетики и энергетическая безопасность, безопасность на транспорте, страховые инструменты, финансовые риски, нормативные правовые, нормативно-технические аспекты комплексной безопасности промышленности и энергетики, вопросы развития кадрового потенциала и другие.
Основными продуктами ТП КБПЭ, по мысли участников и авторских коллективов, будут:
I. Технологические базы
А. Технологии и системы интеллектуальной технической диагностики и неразрушающего контроля:
- технологии оперативной режимной диагностики промышленного и энергетического оборудования, а также систем тепло- и электроснабжения без вывода их из эксплуатации;
- технологии диагностирования внутренней структуры материалов, основанные на новых принципах взаимодействия различных физических полей, в том числе с компьютерной визуализацией результатов и вычислительным восстановлением трехмерной внутренней структуры объекта;
- технологии неразрушающего контроля с использованием современных методов и средств, повышающих достоверность результатов контроля;
- электрофизические технологии охраны промышленных объектов, объектов энергетики и объектов транспортной инфраструктуры.
B. Технологии и системы управления комплексной безопасностью:
- технологии мониторинга, состояния и уровня безопасности сложных технических систем;
- технологии практического обеспечения безопасности жизнедеятельности территорий и общности проживающего на ней населения;
- технологии технической и расчетно-аналитической поддержки управления и принятия решений в реальном или квазиреальном масштабах времени, предупреждающие возникновение аварийных и чрезвычайных ситуаций;
- технологии математического, компьютерного моделирования сложных технических систем;
- технологии математического, компьютерного моделирования влияния аварий на промышленных и энергетических объектах на жизнедеятельность человека и экономику;
- технологии контроля и противоаварийного управления на всех этапах жизненного цикла объектов промышленности и энергетики в реальном масштабе времени;
- технологии анализа и управления рисками.
II. Нормативные правовые акты, регламентирующие техническое регулирование и ликвидацию аварийных ситуаций
III. Методики оценки состояния безопасности промышленных объектов и объектов энергетики и рекомендации владельцам, страховым компаниям и государству по ее повышению (кросс-отраслевой технологический консалтинг)
IV. Образовательные программы
Важнейшим итогом деятельности в рамках ТП должно стать создание условий, обеспечивающих активизацию процессов трансформации инновационных научных идей в востребованные рынком продукты, появляющиеся как результат удовлетворения потребностей производства и общества.
В рамках ТП КБПЭ организована секция по обеспечению безопасности жизнедеятельности. Это более емкая, чем просто ЖКХ, категория, которая включает в себя экологические последствия жизнедеятельности населенных мест, городских поселений, промышленных территорий, территорий энергетических объектов.
Обеспечение безопасности жизнедеятельности является ключевой задачей для обеспечения сохранности населения, а, значит, и более высокой вероятности возможности обеспечения условий для работы объектов различной сложности, их безаварийной эксплуатации и, соответственно, снижения потенциального ущерба при авариях на всех них.
В данной статье приводится один из подходов к решению задач в соответствии с федеральным законом № 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении», статьи 38-40 по обеспечению безопасности жизнедеятельности территорий на примере предприятий энергетики, занимающих часто достаточно большие территории [1].
Для предприятий энергетики, занимающих большие территории с полной инфраструктурой, зданиями, сооружениями технологического комплекса, автодорогами, подъездными путями, складами ГСМ, автостоянками и т.д., вопросы эффективной очистки поверхностного стока перед их сбросом в водоем являются первоочередными. Вместе с тем более 2000 км3/год стока поверхностных вод страны, в том числе и с территорий предприятий энергетики, характеризуются как «грязные», в том числе из-за значительного превышения ПДК химических веществ [2]. Кроме того, некоторые предприятия энергетики размещены вдали от водных объектов, поэтому часто сбрасывают поверхностные сточные воды на рельеф местности.
Несмотря на это, до сих пор отсутствуют нормативные документы, в соответствии с которыми природопользователь мог бы осуществить нормирование и расчет платы по загрязняющим веществам, сбрасываемым на рельеф местности. Руководствуясь этим, Росприроднадзор официально информирует природопользователей о том, что в связи с отсутствием нормативных правовых актов, регулирующих вопросы нормирования сбросов веществ на рельеф местности, а также порядка выдачи соответствующих разрешений такие разрешения не выдаются. Однако обязанность по уплате платежей за указанный сброс у природопользователей сохраняется, причем в сверхлимитном объеме.
Приведенное свидетельствует о том, что для энергетики в целом становится актуальным не только вопрос выбора технологического оборудования для выработки электроили тепловой энергии, но и вопрос выбора технологии и материалов для эффективной очистки поверхностного стока после их основной деятельности.
В последнее время для очистки поверхностного стока широко внедряются технологии на основе использования фильтрующих материалов из природного торфа.
Сырьевой потенциал возобновляемого торфяного сырья для производства фильтрующих материалов в России составляет 2,5 млрд. тонн.
Выпускаемые фильтры по ТУ 0391-018-02997983-98 «Элемент фильтрующий торфяной» (ЭФТ) широко внедрены в разных регионах страны [3].
Фильтрующая способность таких материалов по взвешенным веществам составляет более 90%, по нефтепродуктам (углеводородам) - более 95%.
ЭФТ способны заменить такие дорогостоящие искусственные матералы, как активированный уголь, минеральная вата, пенополиуретан и др.
В 1996-2016 гг. было разработано и внедрено более 600 систем ОСПС и локальных очистных сооружений (ЛОС) для механической гравитационной очистки поверхностного стока на торфяных фильтрах (рис. 1).
Рис 1. Локальные очистные сооружения с комбинированной загрузкой
Эффективность технологии и природного материала - торфа - для очистки поверхностного стока подтверждена большим объемом внедрения в разных регионах страны. За период с 2005 по 2016 гг. только в Санкт-Петербурге более чем 170 абонентов ГУП «Водоканал Санкт- Петербурга» эксплуатируют очистные сооружения поверхностного стока, на которых используются фильтры с торфяной загрузкой. Эффективность их применения подтверждена опытом длительной эксплуатации.
Особым достоинством таких фильтров, устанавливаемых непосредственно в дождеприемных колодцах, является возможность использования вместе с торфом серийно выпускаемого специального сорбента, задерживающего также и тяжелые металлы, что чрезвычайно важно для предприятий энергетики [4]. Кроме перечисленных достоинств торфяных фильтров представляет практический интерес последующее вторичное использование отработанных фильтров в качестве дополнительного топлива в котельных на твердом топливе [5]. Это позволяет получать дополнительное тепло при сжигании отработанных фильтров и использовать это тепло для отопления производственных и жилых помещений на предприятиях отрасли, что существенным образом скажется на величине тарифа за отопление и коммунальные услуги.
Таким образом, при разработке проектов очистки поверхностного стока с территорий предприятий энергетики необходимо учитывать накопленный опыт эффективного использования недорогих технологий с торфяной фильтрацией, позволяющих получать двойной эффект: при очистке стоков и при повторном использовании отработанных фильтров в качестве дополнительного топлива для котельных на твердом топливе.
Технологическая платформа, объединившая специалистов различных отраслей для решения актуальных проблем обеспечения безопасности жизнедеятельности, позволила в достаточно короткие сроки решить проблему деятельности нескольких разноориентированных отраслей по целям, задачам и результатам деятельности.
Предотвращенный экологический ущерб от загрязнения водных ресурсов основными загрязняющими веществами поверхностного стока за период с 1994 по 2016 гг. составил 6,57 млрд. руб., включая предотвращенный ущерб на федеральной автомобильной дороге Р-21 «Кола» протяженностью 1592 км в сумме 77,69 млн. руб./год. Результаты работы и широкое практическое внедрение позволяют относить ее к наилучшим доступным технологиям.
Разработанная «Схема водоснабжения и водоотведения Санкт-Петербурга на период до 2025 года с учетом перспективы до 2030 года предусматривает инвестиции в снижение негативного воздействия на окружающую среду путем прекращения сброса поверхностных вод без очистки в водные объекты: на 2014- 2025 гг. - 18,597 млрд. руб., с 2025 по 2030 гг. - 19,303 млрд. руб.
Литература:
1. Федеральный закон № 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении», статьи 38-40.
2. Бекман И.Н. Ядерная индустрия. Курс лекций «Экологический риск ядерной индустрии. /http://profbeckman.narod.ru/NIL32.pdf.
3. Михайлов А.В., Ким А.Н., Продоус О.А. Поверхностный сток - проблемы и решения. /Материалы международной научно- практической конференции 13-14 ноября 2014 г. // «Инновационные системы отведения и очистки поверхностных стоков с урбанизированных территорий». // г. Петрозаводск. // ООО «Свое издательство Санкт-Петербург», 2014.- 154 с.
4. Продоус О.А., Амеличкин С.Г., Медведев А.Н. Компактные модульные фильтры с комбинированной загрузкой для очистки поверхностных сточных вод от взвешенных веществ, нефтепродуктов и тяжелых металлов.
/Сборник статей «Новые достижения в области водоснабжения, водоотведения, гидравлики и охраны водных ресурсов» /под ред. В.Г. Иванова. - СПб.: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2016. - С. 161-165.
5. Продоус О.А., Дронов А.А., Чернышов Л.Н. Вторичное использование отработанных торфяных фильтров. /Научно-практический журнал «Экология производства»
№ 9, 2016. - С. 52-55.
Environmental safety security of systems of water supply and sanitation of technicaly complex facilities
Provides information about coEordination and concentration of research and development, aimed at improving activities of resource supplying and public enterprises of the country based on modernization and technical reEequipE ment. There are certain examples given of implementations and the value of prevented environmental damage from water pollution surface runoff polluting substances.
Keywords: safe city, the regulatory framework in the field of science and technology, innovative development, methodology for assessing the state of safety of industrial facilities, technologies and materials for effective cleaning of the surface runoff.
Ponomarev Vladimir Nikolaevich, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, professor, FGBUN IBRAE RAN, Moscow; 115191, Moscow, B. Tulskaya str., 52. Е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
Prodous Oleg Aleksandrovich, Doctor of Technical Sciences, professor, «ENCO Company Ltd», Saint-Petersburg; 190005, Saint- Petersburg, Moskovskiy pr., 37/1, lit.A, office 1-Н. Е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
Dronov Aleksandr Anatolyevich, Doctor of Technical Sciences ZAO, «Agency for energy efficiency and resource conservation», Moscow, 129090, Moscow, Troitskaya str., 5. Е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
Chernyshov Leonid Nikolaevich, Doctor of Economic Sciences, professor, Non-profit organization «Union of communal enterprises Ltd», Moscow; 129090, Moscow, Durova str, 36/1. Е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
Журнал «Вода Magazine», №11 (111), 2016 г.
